JP2021185390A - 検出装置 - Google Patents

Abstract

【課題】内壁が円筒状の取付穴を有するハウジングに磁気検出モジュールが取り付けられる検出装置において、先端面から突出するセンサ部とハウジング側の部材との干渉を防止する。【解決手段】磁気検出モジュールの筒部（キャップ本体）８１１は、取付穴４２に挿入され、取付穴４２の内壁に対向する。センサ部８４０は、磁気センサが収納され、筒部（キャップ本体）８１１の先端面から突出して一組のヨーク３１、３２のリング部３５、３６同士の間に挿入される。取付穴４２及び筒部（キャップ本体）８１１の軸方向と直交する方向において、センサ部８４０とリング部３５、３６との最小間隔を「センサマージン」と定義する。取付穴４２と筒部（キャップ本体）８１１との片側嵌合隙間は、センサマージンよりも小さく設定されている。【選択図】図９

Description

本発明は、検出装置に関する。

従来、可動体の移動に応じて発生する磁束を検出する検出装置が知られている。例えば特許文献１に開示されたトルクセンサは、車両のパワーステアリング装置において、ハウジング内に収容されたトーションバーの捩れ変位により発生する磁束変化を磁気センサで検出することで、操舵トルクを検出する。

このトルクセンサは、センサホルダにハウジングの取付穴に接合するインロー筒部を形成し、ハウジングの取付穴とインロー筒部の外周面との間にシール部材を圧縮して介装して両者の間を密封する。そして、シール部材の弾性力がインロー筒部に対して外周面の半径方向に作用する構成としている。

また従来、磁気センサを含む磁気検出モジュールをハウジングの取付穴に挿入する構成の検出装置が知られている。例えば特許文献２に開示されたトルク検出装置は、検出部及び検出回路基板等を含むケース（すなわち磁気検出モジュール）が、ハウジングのラジアル方向から貫通孔（すなわち取付穴）に挿入される。ハウジングの貫通孔の外側端部、及びケースの外面は、検出部のハウジング内での位置を決める位置決め面を有する。

特許第５１５３４９０号公報 特許第４７５３５４５号公報

［参考形態に係る課題］
一般に可動体の移動に応じて発生する磁束を検出する検出装置の構造として、可動体や磁束発生部が収容されたハウジングに、磁気センサを有し検出信号を外部に出力する磁気検出モジュールが取り付けられる構造が採用される。磁気検出モジュールは、磁気センサがケースに収納されてなるケースアセンブリを含む。ケースアセンブリは、磁気センサの他、信号出力回路が搭載された基板や信号線が配線されるコネクタ等を有する。このようなモジュール構造とすることで、現実の製品では、他から部品として供給された磁気検出モジュールが組立工場でハウジングに取り付けられる。

ところで、特許文献１に開示されたトルクセンサはシール部材を備えるものであるが、現実にはトルクセンサが搭載される車両の部位により、ラック搭載タイプでは防水機能が要求され、コラム搭載タイプでは防水機能が要求されないという違いがある。そのため、防水仕様の検出装置に適用される場合は磁気検出モジュールとハウジングとの間にシール材を設ける必要があり、非防水仕様の検出装置に適用される場合は磁気検出モジュールとハウジングとの間のシール材は不要である。

仮に、防水仕様及び非防水仕様のハウジングに対しそれぞれ専用のケースを例えば樹脂成形により製造すると二種類の金型が必要となり、また二種類のケースの生産調整や在庫管理工数が発生する。さらに、例えば防水仕様の中でもシール材の形状やサイズの異なる複数の仕様が存在する場合、より他機種の生産切り替えが必要となり、金型コストや管理コストが増大する。

［本発明に係る課題］
特許文献２の構成では、ハウジングの取付穴の内壁は長方形筒状である。一方、ハウジングの取付穴の内壁が円筒状である場合の位置決め構成に関して、特許文献２には具体的に明示されていない。

また、特許文献２の構成では、挿入部の外郭は磁性リングによって囲まれているため、磁気センサの収納部分が挿入作業時にハウジングに直接接触して破損するおそれはない。

一方、磁気センサが収納されたセンサ部が磁気検出モジュールの先端面から突出する構成では、挿入時の位置ずれや傾きによりセンサ部がハウジング側の部材と干渉すると、磁気センサの破損や特性変化が生じるおそれがある。

［本発明の目的］
本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、内壁が円筒状の取付穴を有するハウジングに磁気検出モジュールが取り付けられる検出装置において、先端面から突出するセンサ部とハウジング側の部材との干渉を防止する検出装置を提供することにある。

本発明の検出装置は、ハウジング（４０２）と、磁気検出モジュールと、を備える。

ハウジングは、検出対象となる物理量の大きさに応じて発生する磁束を伝達する一組のヨーク（３１、３２）が内部に設けられた取付穴（４２）を有する。

磁気検出モジュールは、ハウジングの取付穴に取り付けられ、ケースに収納された一つ以上の磁気センサ（７１、７２）によりヨークから伝達される磁束を検出する。

一組のヨークは、互いに対向し磁気回路を形成するリング部（３５、３６）を有する。

磁気検出モジュールは、筒部（８１１）、並びに、センサ部（８４０）を有する。

筒部は、取付穴に挿入され、取付穴の内壁に対向する。なお、筒部は、ケースに一体に形成されてもよい。或いは、筒部は、ケースの端部に装着されたキャップの板状のキャップ本体により構成されてもよい。

センサ部は、磁気センサが収納され、筒部の先端面から突出して一組のヨークのリング部同士の間に挿入される。

磁気検出モジュールをハウジングに組み付けるとき所定の相対角度に位置する姿勢のみで組み付け可能とし、所定の相対角度以外に位置する姿勢での誤組み付けを防止する誤組み付け防止部（８７１、８７２、８７４、４７２、４７３、４７４）が筒部およびハウジングに設けられている。

取付穴及び筒部の軸方向と直交する方向において、センサ部とリング部との最小間隔を「センサマージン」と定義する。取付穴と筒部との片側嵌合隙間は、センサマージンよりも小さく設定されている。

例えば「筒部」は、円筒状の「円筒部」として形成される。

これにより、本発明の検出装置は、磁気検出モジュールを取付穴へ挿入する時の位置ずれや傾きが抑制される。したがって、センサ部がハウジング側の部材であるヨークのリング部と干渉することが防止される。

磁気検出モジュールが適用されるトルク検出装置の基本構成を説明する分解斜視図。 （ａ）コラム搭載タイプ（非防水仕様）のハウジングの磁気検出モジュール取付部の正面図、（ｂ）同斜視図。 （ａ）ラック搭載タイプ（防水仕様）のハウジングの磁気検出モジュール取付部の正面図、（ｂ）同斜視図。 第１実施形態による磁気検出モジュールの分解斜視図。 （ａ）キャップ及びケースアセンブリの各断面図、（ｂ）ケースアセンブリが単独で非防水仕様のハウジングに取り付けられたトルク検出装置の断面図。 （ａ）ケースアセンブリにキャップを装着した磁気検出モジュールの側面図、（ｂ）キャップが装着されたケースアセンブリが防水仕様のハウジングに取り付けられたトルク検出装置の断面図。 （ａ）ケースアセンブリ単体の平面図、（ｂ）同正面面。 （ａ）ケースアセンブリにキャップを装着した状態の平面図、（ｂ）同正面面。 第１実施形態の第１変形例による（ａ）キャップがハウジングに取り付けられたトルク検出装置の模式断面図、（ｂ）図９（ａ）のＩＸｂ−ＩＸｂ線断面図。 図９のキャップが取り付けられるハウジングの取付穴の斜視図。 第１実施形態の第２変形例による（ａ）キャップがハウジングに取り付けられたトルク検出装置の模式断面図、（ｂ）図１１（ａ）のＸＩｂ−ＸＩｂ線断面図。 図１１のキャップが取り付けられるハウジングの取付穴の斜視図。 磁気検出モジュールをハウジングに取り付けた状態でのヨークと磁束誘導部材との間の磁気伝達作用を説明する（ａ）平面図、（ｂ）側面図。 図１３（ａ）の軸方向断面図。 基準線からの距離と磁気パーミアンスとの相関図。 磁気検出モジュールの製造方法のフローチャート。 （ａ）ケースに磁気シールド部材が設けられた第２実施形態のケースアセンブリ単体の平面図、（ｂ）磁気シールド部材及びケースアセンブリの各断面面、（ｃ）磁気シールド部材が設けられた状態のケースアセンブリの断面面。 （ａ）キャップに磁気シールド部材が設けられた第２実施形態の磁気検出モジュールの平面図、（ｂ）同断面面。 第３実施形態による磁気検出モジュールがハウジングに取り付けられたトルク検出装置の断面図。 第４実施形態による磁気検出モジュールがハウジングに取り付けられたトルク検出装置の断面図。 第３、第４実施形態の寸法関係を示す模式断面図（１）。 第３、第４実施形態の寸法関係を示す模式断面図（２）。 回転規制（誤組み付け防止）部の形状例１を示す（ａ）図２１、図２２のＡ−Ａ線断面での円筒部の断面図、（ｂ）図２１、図２２のＢ方向矢視によるハウジングの取付穴の正面図。 回転規制（誤組み付け防止）部の形状例２を示す同上の図。 回転規制（誤組み付け防止）部の形状例３を示す同上の図。 その他の実施形態のキャップを用いた（ａ）キャップ及びケースアセンブリの各断面図、（ｂ）ケースアセンブリにキャップを装着した磁気検出モジュールの側面図。 トルク検出装置が適用される電動パワーステアリング装置の概略構成図。

以下、検出装置及び磁気検出モジュールの複数の実施形態を図面に基づいて説明する。複数の実施形態で実質的に同一の構成には同一の符号を付して説明を省略する。本実施形態の検出装置は、電動パワーステアリング装置において操舵トルクを検出するトルク検出装置として機能する。また、本実施形態の磁気検出モジュールは、このトルク検出装置に適用される。第２実施形態は参考形態であり、第１実施形態の一部と第３、第４実施形態との組み合わせが［課題を解決するための手段］に記載した発明に対応する。

最初に図１を参照し、「検出装置」としてのトルク検出装置１０の基本構成について説明する。トルク検出装置１０は、磁気検出モジュール９０を含み、入力されたトルクに応じて発生する磁束に基づきトルクを検出する。

トルク検出装置１０は、車両に搭載されるハウジング４０に収容される要素と、磁気検出モジュール９０として構成されハウジング４０に取り付けられる要素とからなる。ハウジング４０に収容される要素には、トーションバー１３、多極磁石１４、一組のヨーク３１、３２等が含まれる。磁気検出モジュール９０として構成される要素には、磁束誘導部材６０１、６０２及び磁気センサ７１、７２等が含まれる。

トーションバー１３は、一端側が入力軸１１に、他端側が出力軸１２に、それぞれ固定ピン１５で固定され、入力軸１１と出力軸１２とを中心軸Ｏの同軸上に連結する。トーションバー１３は、棒状の弾性部材であり、ステアリングシャフト９４に加わる操舵トルクを捩じれ変位に変換する。多極磁石１４は、入力軸１１に固定され、Ｎ極とＳ極とが周方向に交互に配置されている。

一組のヨーク３１、３２は、軟磁性体で形成され、多極磁石１４の径外側で出力軸１２に固定される。各ヨーク３１、３２は、軸方向にギャップを介して互いに対向するリング部３５、３６、及び、各リング部３５、３６の内周縁から相手のリング部に向かって軸方向に延びる複数の爪３３、３４を有する。多極磁石１４のＮ極及びＳ極と同数の爪３３、３４がリング部３５、３６の内周縁に沿って全周に等間隔に設けられる。一方のヨーク３１の爪３３と他方のヨーク３２の爪３４とは、周方向にずれて交互に配置される。こうして、一組のヨーク３１、３２は、多極磁石１４が発生する磁界内に磁気回路を形成する。

トーションバー１３、多極磁石１４、及び、一組のヨーク３１、３２は同軸に構成されるため、それらのいずれを基準として中心軸Ｏが定義されてもよい。本明細書では、磁束誘導部材６０１、６０２との対向関係が着目されるヨーク３１、３２を基準として、基本的に「ヨーク３１、３２の中心軸Ｏ」と記載する。また、実施形態の説明では、トーションバー１３、多極磁石１４、一組のヨーク３１、３２等の軸方向及び径方向を、単に「軸方向」及び「径方向」という。

磁気検出モジュール９０の磁束誘導部材６０１、６０２は、軟磁性体で形成され、一組のヨーク３１、３２と本体６００が軸方向に対向し、磁気回路の磁束を磁気センサ７１、７２に誘導する。本実施形態では、軸方向に互いに対向する一組の磁束誘導部材６０１、６０２が備えられる。

以下、説明の便宜上、図１において第１軸１１側に配置されるヨーク３１及び磁束誘導部材６０１を「上側のヨーク３１」及び「上側の磁束誘導部材６０１」という。また、第２軸１２側に配置されるヨーク３２及び磁束誘導部材６０２を「下側のヨーク３２」及び「下側の磁束誘導部材６０２」という。上側の磁束誘導部材６０１は上側のヨーク３１に対向し、下側の磁束誘導部材６０２は下側のヨーク３２に対向する。

本実施形態の一組の磁束誘導部材６０１、６０２は、本体６００から分岐した二組の延接部６１、６２を有している。詳しくは、延接部６１、６２は、本体６００からヨーク３１、３２の径方向外側に延びる。二つの磁気センサ７１、７２は、それぞれ延接部６１、６２の間に配置される。延接部６１、６２は、磁気センサ７１、７２が間に配置される部分においてギャップが最小となるように、軸方向に段差を有している。

磁気センサ７１、７２は、一組のヨーク３１、３２のリング部３５、３６から磁束誘導部材６０１、６０２により誘導された磁束を検出して電圧信号に変換し、ハーネスを経由して外部の処理装置に出力する。例えば磁気センサ７１、７２は、ホール素子、磁気抵抗素子等が樹脂モールドされた略直方体のＩＣパッケージで構成されている。なお、本実施形態の磁気検出モジュール９０は、二つの磁気センサ７１、７２を備え、操舵トルクとして二つの値を冗長的に処理装置に出力する。このような冗長構成とすることで、仮に磁気センサや演算回路の故障により一方の情報が使用不能となっても、処理装置は制御を継続することができる。

ここで図２７を参照し、トルク検出装置が適用される電動パワーステアリング装置の概略構成について説明する。なお、図２７に示す電動パワーステアリング装置１００はコラムアシスト式であるが、ラックアシスト式電動パワーステアリング装置にも同様に適用可能である。

ハンドル９３に接続されたステアリングシャフト９４には操舵トルクを検出するためのトルク検出装置１０が設置されている。ステアリングシャフト９４の先端にはピニオンギア９６が設けられており、ピニオンギア９６はラック軸９７に噛み合っている。ラック軸９７の両端には、タイロッド等を介して、一対の車輪９８が回転可能に連結されている。ステアリングシャフト９４の回転運動は、ピニオンギア９６によってラック軸９７の直線運動に変換され、一対の車輪９８が操舵される。

トルク検出装置１０は、ステアリングシャフト９４を構成する入力軸１１と出力軸１２との間に設けられ、ステアリングシャフト９４に加わる操舵トルクを検出してＥＣＵ９１に出力する。ＥＣＵ９１は、検出された操舵トルクに応じて、モータ９２の出力を制御する。モータ９２が発生した操舵アシストトルクは、減速ギア９５を介して減速され、ステアリングシャフト９４に伝達される。

次に、ハウジング４０に磁気検出モジュール９０を取り付ける構造について説明する。本実施形態では、取付部の形状又は大きさが異なる二つの仕様のハウジング４０を想定する。図２に示すハウジング４０１は、電動パワーステアリング装置のステアリングシャフトに設けられるコラム搭載タイプのハウジングである。図３に示すハウジング４０２は、ステアリングシャフト先端のピニオンギアと車輪とを連結するラック軸に設けられるラック搭載タイプのハウジングである。

ラック搭載タイプのハウジング４０２は、車両走行時等に路面から雨水等がかかる環境にあり、取付部の隙間からハウジング内部に水が浸入することを防止するため、取付部にシール材を設ける必要がある。一方、車室内に設けられるコラム搭載タイプのハウジング４０１では水が浸入するおそれがないため、取付部にシール材を設ける必要が無い。

つまり、車両におけるトルク検出装置１０の搭載部位に応じて非防水仕様のハウジング４０１と防水仕様のハウジング４０２とが存在する。ハウジング４０１は「第１の仕様のハウジング」に相当し、ハウジング４０２は「第２の仕様のハウジング」に相当する。なお、本明細書において「防水」の「水」とは、純粋な水に限らず、ハウジングに浸入するおそれがある液体全般を意味するものとする。

ハウジング４０１、４０２は、いずれも軸Ｏを中心軸とする略円筒状を呈し、外周の一部に平坦な取付板４００が形成されている。ハウジング４０１、４０２の説明において、便宜上、図２（ａ）、図３（ａ）における上側を「上」、下側を「下」として記す。取付板４００は、中心軸Ｏを含む平面に跨って取付穴４１、４２が形成されており、取付穴４１、４２の周方向両側にボルト等の固定用穴４８が形成されている。二点鎖線は、図７、図８に示すフランジ５７が当接する部分を示し、固定用穴４８は、フランジ５７の固定用穴５８の位置に対応する。

図２（ａ）、（ｂ）に示すように、コラム搭載タイプのハウジング４０１では取付穴４１は略長方形状に形成されている。取付穴４１の中央下部には一つの回転規制溝４４が形成されており、取付穴４１の両サイド上部には二つの回転規制溝４５が形成されている。中央下部の回転規制溝４４は比較的浅く形成されており、両サイド上部の回転規制溝４５は比較的深く形成されている。回転規制溝４４、４５の機能については図５（ｂ）を参照して後述する。

図３（ａ）、（ｂ）に示すように、ラック搭載タイプのハウジング４０２では、取付穴４２は、深さ方向の奥側にある略長方形のケース穴４２１、深さ方向の真ん中にある円形のシール穴４２２、端面側にある円形のインロー穴４２３から構成されている。また、インロー穴４２３の中央上部には、インロー穴４２３に連続して一つの回転規制溝４７１が形成されている。回転規制溝４７１の機能については図６（ｂ）を参照して後述する。

このように取付部の形状や大きさが異なる二種類のハウジング４０１、４０２に対する磁気検出モジュール９０の仕様として、それぞれ専用のケースを製造することもできる。しかし、その場合、二種類の樹脂成形金型が必要となったり、二種類のケースの生産調整や在庫管理工数が発生したりする。そこで第１、第２実施形態では、共通の構成要素を用いた簡易な構成変更により、仕様が異なる二種類のハウジング４０１、４０２へ選択的に取付可能な磁気検出モジュールを提供することを目的とする。

（第１実施形態）
続いて、第１実施形態の磁気検出モジュールの具体的構成について説明する。第１実施形態は、ケース共用化に関する基本的な技術的思想が反映されたものであり、第２実施形態は、第１実施形態に対し、外部からの磁気ノイズを遮断する磁気シールド部材をさらに備えるものである。以下、各実施形態の検出装置、及び磁気検出モジュールの符号について、「１０」及び「９０」に続く３桁目に実施形態の番号を付す。構成部材の符号については、その実施形態に特有の構成の場合、同様に３桁目に実施形態の番号を付し、前述の実施形態と実質的に同じ構成の場合、前述の実施形態の符号を援用する。

図４〜図８を参照し、第１実施形態のトルク検出装置１０１、及び磁気検出モジュール９０１の構成を説明する。磁気検出モジュール９０１は、ケースアセンブリ５００と、キャップ８０１とを備える。ケースアセンブリ５００は、ケース５０１、及び、ケース５０１の箱部５１に収納された磁束誘導部材６０１、６０２、磁気センサ７１、７２、基板７０等を備える。磁束誘導部材６０１、６０２、及び磁気センサ７１、７２については、図１を参照して上述した通りである。基板７０は、磁気センサ７１、７２の他にセンサ信号の出力回路等が搭載される。

ケース５０１は、樹脂で成形され、直方体状の箱部５１、外部の処理装置に信号を伝送するハーネスが接続されるコネクタ部５６、及び、ハウジング４０１、４０２への取付時の固定用穴５８が形成されたフランジ部５７等を有する。箱部５１の底とコネクタ部５６の底との間には、基板７０に接続される端子７３がインサート成形されている。磁気センサ７１、７２が搭載された略長方形の基板７０は、箱部５１の底に設置される。

以下、説明の便宜上、箱部５１の開口端５２側を上とし、箱部５１の底側を下とする。また、箱部５１の磁気センサ７１、７２が搭載される側を前方とし、コネクタ部５６側を後方とする。箱部５１のフランジ部５７から前方に位置するケース５０１の端部は挿入部５３をなしている。［図面の簡単な説明］の欄では、開口端５２側から視た図を平面図と表し、挿入部５３側から視た図を正面図と表す。以下の説明で、「平面視にて」は「開口端５２側から視たとき」の意味で用いる。

図７等に示すように、挿入部５３は、前壁５３１、側壁５３２、底壁５３３を含む直方体状である。両側の側壁５３２の開口端５２側の縁には、上方に突出する「誤組み付け防止部」兼「回転規制部」としての突起部５５が形成されている。また、箱部５１の下面において、左右方向における中央部であって、前後方向におけるフランジ部５７の近傍に、下方に突出する「誤組み付け防止部」兼「回転規制部」としての突起部５４が形成されている。

「誤組み付け防止部」は、ケース５０１又はキャップ８０１をハウジング４０に組み付けるとき所定の相対角度に位置する姿勢のみで組み付け可能とし、所定の相対角度以外に位置する姿勢での誤組み付けを防止する。「回転規制部」は、ケース５０１又はキャップ８０１をハウジング４０に組み付けた後のハウジング４０に対する回転を規制する。

一組の磁束誘導部材６０１、６０２は、それぞれ、平面視にて長方形帯状であり磁束を集める本体６００と、本体６００から直交方向に延びる二つの延接部６１、６２を有し、各延接部６１、６２が磁気センサ７１、７２を上下方向に挟むように設置される。言い換えれば磁気センサ７１、７２は、一組の磁束誘導部材６０１、６０２の間に配置される。磁束誘導部材６０１、６０２は、ハウジング４０内に設けられる筒状のヨーク３１、３２のリング部３５、３６に本体６００の少なくとも一部が対向し、ヨーク３１、３２に形成された磁気回路から磁束を誘導する。以下、磁束誘導部材６０１、６０２の長方形帯状の形状を簡単に「直線状」と表す。磁束誘導部材６０１、６０２の詳細な構成及び作用については後述する。

磁束誘導部材６０１、６０２、磁気センサ７１、７２、基板７０が収納された後、ケース５０１の箱部５１は、開口端５２から溶融樹脂でポッティングされ、収納部品が固定される。また、図６（ｂ）に破線で示すように、開口端５２を塞ぐフタ５９が別部品として用いられてもよい。その場合、上側の磁束誘導部材６０１は、フタ５９と一体にインサート成形可能である。なお、他の実施形態では、フタ５９を用いず溶融樹脂のポッティングのみ、或いは、ポッティングせずフタ５９のみで開口端５２を塞いでもよい。

こうして、ケース５０１に磁束誘導部材６０１、６０２、磁気センサ７１、７２、基板７０が収納されたケースアセンブリ５００が構成される。ケースアセンブリ５００は、単独で非防水仕様のハウジング４０１に取付可能である。また、挿入部５３にキャップ８０１が装着された状態で、防水仕様のハウジング４０２に取付可能である。非防水仕様のハウジング４０１に取り付けられる場合、単独のケースアセンブリ５００が「磁気検出モジュール」を構成する。なお、キャップ８０１が装着される相手は製造工程的にはケースアセンブリ５００であるが、部品単位での観点から、「キャップ８０１はケース５０１に装着される」と表すこともできる。

キャップ８０１は、樹脂で成形され、円板状のキャップ本体８１１のケース５０１側の端面に、ケース５０１の挿入部５３が挿入される受容穴８３が形成されている。受容穴８３は、ケース５０１の挿入部５３の形状に対応した長方形状に開口しており、受容穴８３の深さは、キャップ本体８１１の厚さよりも深い。受容穴８３の両サイド上部には、突起部５５が挿入される突起収容溝８５が形成されている。これにより、挿入部５３を受容穴８３に挿入する際、１８０°反対向きに挿入することが防止される。

キャップ本体８１１のケース５０１とは反対側の端面には、端面に接続し、受容穴８３の底部を覆って袋状とする封止部８４が形成されている。封止部８４は、キャップ本体８１１からケース５０１とは反対側に直方体状に突出し、外壁が受容穴８３の底部の内壁に対し一回り大きく形成されている。要するに、封止部８４の外壁と受容部８３の内壁との間は、水が漏れないように連通が遮断されている。

キャップ本体８１１の外周には、受容穴８３の開口面側の外鍔部８６３、及び、封止部８４の突出側の内鍔部８８が平行に設けられ、外鍔部８６３と内鍔部８８との間に外周溝８２が形成されている。外鍔部８６３の中央上部には径外方向に突出する「誤組み付け防止部」兼「回転規制部」としての突起部８７１が形成されている。

外周溝８２には、「シール材」としてのＯリング８９が装着される。このとき、Ｏリング８９の内周面は外周溝８２の底壁に当接する。Ｏリング８９は、キャップ８０１とケース５０１とを組み付ける前に外周溝８２に装着されてもよく、キャップ８０１とケース５０１とを組み付けた後に外周溝８２に設けられてもよい。

図５（ｂ）に、ケースアセンブリ５００が単独で非防水仕様のハウジング４０１の取付穴４１に取り付けられたトルク検出装置１０１を示す。ケース５０１の挿入部５３は略長方形の取付穴４１に挿入される。このとき、下部の突起部５４が回転規制溝４４に挿入され、上部両サイドの突起部５５が回転規制溝４５に挿入される。したがって、ケースアセンブリ５００がハウジング４０１に組み付けられるとき、取付穴４１に１８０°反対向きに誤組み付けされることが防止される。また、組み付け後、ハウジング４０１に対するケースアセンブリ５００の回転が規制される。

図６（ｂ）に、ケースアセンブリ５００にキャップ８０１が装着された磁気検出モジュール９０１が防水仕様のハウジング４０２の取付穴４２に取り付けられたトルク検出装置１０１を示す。キャップ８０１の封止部８４は略長方形のケース穴４２１に挿入され、内鍔部８８はシール穴４２２に挿入され、外鍔部８６３はインロー穴４２３に挿入される。このとき、突起部８７１が回転規制溝４７１に挿入されることで、磁気検出モジュール９０１がハウジング４０２に組み付けられるとき、取付穴４２に１８０°反対向きに誤組み付けされることが防止される。また、組み付け後、ハウジング４０２に対する磁気検出モジュール９０１の回転が規制される。

取付穴４２に取り付けられた状態で、Ｏリング８９の外周面はシール穴４２２の内壁に押し付けられる。したがって、両方向矢印Ｃｐで示すように、Ｏリング８９は、径方向に圧縮され、軸シールに用いられる。軸シールは面シールに比べ、シール関連部品の寸法ばらつきや組付時の傾きの影響を受けにくくシール機能に優れている。

次に図９〜図１２を参照し、キャップ８０１とハウジング４０２との取付における「誤組み付け防止部」及び「回転規制部」の構成が異なる第１実施形態の変形例について説明する。図９（ａ）、図１１（ａ）は、キャップ８０１をハウジング４０２に取り付けた状態を示す模式断面図である。模式断面図では、キャップ８０１とケース５０１とを融合した模式的な断面を示し、図６（ｂ）のような内部構造の正確な図示を省略する。また、キャップ本体８１１の先端面から突出する袋部８４に覆われた角柱状の部分を「センサ部８４０」と記す。センサ部８４０には磁気センサ７１、７２が収納される。ここで、「収納される」には、モールドされる構成が含まれる。

図９（ｂ）、図１１（ｂ）は、キャップ８０１の基端側において、キャップ８０１又はハウジング４０２に設けられた「誤組み付け防止部」及び「回転規制部」を示す径方向断面図である。図１０、図１２は、図３（ｂ）に対応するハウジング４０２の取付穴４２の斜視図である。

図９、図１０に示す第１変形例では、キャップ本体８１１の上部に図４等と同様の突起部８７１が形成されると共に、キャップ本体８１１の下部に、所定の間隔を隔てて径外方向に略平行に突出する一対の双突起部８７２が形成される。ハウジング４０２の端面には、双突起部８７２に挟まれる回転規制凸部４７２が形成されている。一方、ハウジング４０２の端面の突起部８７１に対応する部分は、凹凸の無い平坦な端面となっている。

双突起部８７２が回転規制凸部４７２を挟む回転位置でキャップ８０１がハウジング４０２に組み付けられることで、双突起部８７２は「回転規制部」として機能する。また、キャップ８０１をハウジング４０２に組み付けるとき、回転方向の位置を１８０°誤った位置で組み付けようとすると、突起部８７１がハウジング４０２の回転規制凸部４７２に干渉するため、「誤組み付け防止部」として機能する。このように第１変形例では、キャップ本体８１１の突起部８７１及び双突起部８７２が、それぞれハウジング４０２の回転規制凸部４７２を利用して「誤組み付け防止部」及び「回転規制部」の機能を分担する。

図１１、図１２に示す第２変形例では、キャップ本体８１１の下部に径外方向に突出する突起部８７４が形成される。キャップ本体８１１の上部は凹凸の無い単純な円筒面となっている。ハウジング４０２は、取付穴４２の下方の台座部４６に、突起部８７４の先端が係合する回転規制溝４７４が形成されている。また、回転規制溝４７４とは反対側の取付穴４２の縁部に干渉凸部４７３が形成されている。

突起部８７４の先端が回転規制溝４７４に係合する回転位置でキャップ８０１がハウジング４０２に組み付けられることで、突起部８７４は「回転規制部」として機能する。また、キャップ８０１をハウジング４０２に組み付けるとき、回転方向の位置を１８０度誤った位置で組み付けようとすると、突起部８７４がハウジング４０２の干渉凸部４７３に干渉するため、「誤組み付け防止部」として機能する。このように第２変形例では、キャップ本体８１１の突起部８７４が、ハウジング４０２の干渉凸部４７３を利用して「誤組み付け防止部」として機能し、且つ、ハウジング４０２の回転規制溝４７４を利用して「回転規制部」として機能する。

次に図１３、図１４を参照し、本実施形態の磁束誘導部材６０１、６０２の構成について説明する。図１３、図１４には、ケースアセンブリ５００をハウジングに取り付けた状態でのヨーク３１、３２と、磁束誘導部材６０１、６０２及び磁気センサ７１、７２との間の磁束伝達作用を平面図、側面図、軸方向断面図の三図によって示す。平面図は軸方向の第１軸１１側から視た図を意味し、側面図は径方向から視た図を意味する。

「平面図」は、厳密には上側の磁束誘導部材６０１の上部で多極磁石１４及びヨーク３１、３２の爪３３、３４を切断した径方向断面図であるが、磁束誘導部材６０１の視点から「平面図」と記す。また、径方向断面視にて実際に環が見えるのは下側のヨーク３２のみであるが、説明の都合上、上側のヨーク３１を含めて符号を「３１、３２」と付す。

図１３（ａ）の平面図には、中心軸Ｏを通って左右方向に延びる「基準線Ｘ」が記載される。基準線Ｘは、二つの磁気センサ７１、７２の中間位置と中心軸Ｏとを結ぶ仮想直線と定義される。言い換えれば、二つの磁気センサ７１、７２は、基準線Ｘに対して対称に配置される。なお、磁気センサが一つの形態では、基準線Ｘは、磁気センサと中心軸Ｏとを結ぶ仮想直線と定義される。

図１３（ｂ）の側面図は、基準線Ｘに沿って磁気センサ７１、７２を径方向外側から視た図である。二点鎖線は爪３３、３４の外形を示す。側面図では、トーションバー１３、多極磁石１４の図示を省略する。図１４の軸方向断面図は、中心軸Ｏ及び基準線Ｘを含む平面での断面図である。軸方向断面図ではトーションバー１３の図示を省略し、多極磁石１４は外形線のみを示す。

本実施形態では、平面視にて、磁束誘導部材６０１、６０２の本体は、基準線Ｘに対して対称な長方形帯状、すなわち直線状に形成されている。磁束誘導部材６０１、６０２の長手方向の辺は、基準線Ｘに直交する直線である。

磁束誘導部材６０１、６０２は、本体６００から径方向外側に延びる延接部６１、６２を有しており、「本体６００における延接部６１、６２への分岐部位」をＳ部と記す。「延接部６１、６２への分岐部位」は、実質的に磁気センサ７１、７２の近傍を意味する。なお、「Ｓ部」は多極磁石１４のＳ極と同じ記号であるが、それらの区別は自明であり、混同のおそれはない。また、基準線Ｘを挟み、磁束誘導部材６０１、６０２の本体６００とヨーク３１、３２との対向範囲におけるヨーク３１、３２の周方向両端に対応する部位を「本体６００の周端部６３、６４」と定義し、図中、破線ハッチングで示す。Ｓ部から中心軸Ｏまでの距離ｄｓは、周端部６３、６４から中心軸Ｏまでの距離ｄｅよりも短い。

側面視及び軸方向断面視にて、磁束誘導部材６０１、６０２は、軸方向の内側において一定のギャップでヨーク３１、３２の環状面に対向し、その対向面積は、磁気センサ７１７２に近い中間部６５で相対的に大きく、周端部６３、６４に向かうほど小さくなる。延接部６１、６２への分岐部位であるＳ部では、周端部６３、６４に比べ対向面積が大きいため、磁束誘導部材６０１、６０２とヨーク３１、３２との間の単位面積当たりの磁気パーミアンスが大きくなる。ここで、「単位面積当たり」の意味は、部位毎に磁気パーミアンスを比較する範囲の面積を同一とすることを明確に記すことにある。以下の説明では、都度の「単位面積当たり」の記載を省略し、「磁気パーミアンス」とは「単位面積当たりの磁気パーミアンス」を意味するものとして解釈する。

二つの磁気センサ７１、７２は、それぞれ延接部６１、６２の間に配置される。延接部６１、６２は、磁気センサ７１、７２が間に配置される部分においてギャップが最小となるように軸方向に折り曲げられ、段差を有している。

次に図１５を参照し、この構成により信号が大きくなる理由を説明する。図１５に、磁束誘導部材６０１、６０２とヨーク３１、３２との間の磁気パーミアンスについて、基準線Ｘからの距離または回転角度と磁気パーミアンスとの相関図を示す。磁気パーミアンスＰは、材の透磁率μ、対向面積Ａ、ギャップ長Ｌを用いて、式（１）で表される。
Ｐ＝μ（Ａ／Ｌ） ・・・（１）

ここで、磁束誘導部材６０１、６０２は単一の軟磁性材質で形成されることを前提とすると、磁束誘導部材６０１、６０２とヨーク３１、３２との対向面積Ａが大きいほど、又は、ギャップ長Ｌが短いほど、磁気パーミアンスＰは大きくなる。本実施形態では、磁束誘導部材６０１、６０２とヨーク３１、３２とのギャップは一定であるが、対向面積が中間部６５から周端部６３、６４に向かうほど小さくなるため、中間部６５の磁気パーミアンスが周端部６３、６４の磁気パーミアンスよりも大きくなる。その相関特性は、図１５中、Ｐ１のような直線、Ｐ２のような変曲点の無い単純な曲線、Ｐ３のようなＳ字曲線或いはステップ状の折れ線等、どのような特性であってもよい。

磁気センサ７１、７２は、中間部６５の近くの本体６００から分岐した延接部６１、６２に設置され、磁束誘導部材６０１、６０２の本体６００における延接部６１、６２への分岐部位は、実質的に「磁気センサ７１、７２の近傍」を意味する。そして、磁束誘導部材６０１、６０２は、延接部６１、６２への分岐部位で、周端部６３、６４に比べ、「磁束誘導部材６０１、６０２とヨーク３１、３２との間の単位面積当たりの磁気パーミアンス」が大きくなるように構成されている。これにより、磁気センサ７１、７２の信号を大きくすることができる。

次に図１６のフローチャートを参照し、磁気検出モジュールの製造方法について説明する。フローチャートの説明で記号Ｓは「ステップ」を表す。Ｓ１０の収納工程では、磁束誘導部材６０１、６０２、磁気センサ７１、７２、基板７０等がケース５０１の箱部５１に収納される。そして、例えば箱部５１の残りの空間に溶融樹脂がポッティングされ、磁気センサ７１、７２が固定される。また、箱部５１にフタ５８が被せられてもよい。こうして収納工程Ｓ１０で、ケースアセンブリ５００が製造される。

Ｓ２０の選択工程では、取付対象であるハウジングの仕様に応じて、ケースアセンブリ５００を単独で用いるか、又は、ハウジングの仕様毎に設定されるキャップ８０１をケース５０１の端部に装着して用いるかが選択される。第１実施形態では、シール材が不要な非防水仕様のハウジング４０１、又は、シール材を要する防水仕様のハウジング４０２のいずれに取り付けられるかが選択されるものとする。

Ｓ２５では選択結果が判断される。防水仕様のハウジング４０２に取り付けられる場合、Ｓ２５でＹＥＳと判定され、Ｓ３０の装着工程に移行する。非防水仕様のハウジング４０１に取り付けられる場合、Ｓ２５でＮＯと判定され、処理を終了する。この場合、ケースアセンブリ５００は、キャップ８０１が装着されることなく単独で用いられる。

Ｓ３０の装着工程では、キャップ８０１がケース５０１に装着され固定される。第１実施形態の構成では、ケース５０１の端部に形成された挿入部５３が、キャップ８０１に形成された受容穴８３に挿入される。その後、ケース５０１の挿入部５３とキャップ８０１の受容穴８３との接合部がレーザ溶着等により溶着される。ここで、図４〜図８に示される受容穴８３の底部を覆って袋状とする封止部８４が設けられない構成においても、磁気センサ７１、７２を囲む接合部が一周溶着されることで、受容穴８３の底部からの漏水を防止することができる。

装着工程においてキャップ８０１は接着剤で固定されてもよい。また、収納工程で溶融樹脂がポッティングされる場合、ポッティングの硬化と接着剤の硬化とは同時に行われることが好ましい。これにより、サイクルタイムを短縮することができる。

以上のように第１実施形態の磁気検出モジュール９０１は、キャップ８０１の有無によりハウジング４０への取付仕様を変更可能である。具体的には、防水仕様のハウジング４０２に対してはシール材８９が設けられるキャップ８０１がケース５０１に装着された磁気検出モジュールが供給される。また、非防水仕様のハウジング４０１に対してはキャップ８０１が装着されないケースアセンブリ５０１が単独で磁気検出モジュールとして供給される。よって、例えばケース５０１を樹脂成形により製造する場合、ケース５０１の金型は一種類でよく、在庫管理も簡易になる。

（第２実施形態）
次に図１７、図１８を参照し、磁気シールド部材が設けられた第２実施形態の磁気検出モジュール９０２について説明する。磁気シールド部材は、鉄やパーマロイ等の軟磁性体で形成され、外部からの磁気ノイズを遮断する。

図１７に示す形態は、非防水仕様のハウジング４０１に単独で取り付けられるケースアセンブリ５００の挿入部５３に長方形枠状の磁気シールド部材３７が設けられている。詳しくは、ケース５０１に溶融樹脂がポッティングされた後、磁気センサ７１、７２を四方から囲むように磁気シールド部材３７が被せられる。したがって、磁気センサ７１、７２に向かう磁気ノイズが効果的に遮断される。

図１８に示す形態は、防水仕様のハウジング４０２に取り付けられる磁気検出モジュール９０２のキャップ８０１に、一対のアーチ状の磁気シールド部材３８が設けられている。一対の磁気シールド部材３８は、封止部８４を上下方向から囲むように設けられる。図１８（ｂ）に示すように、磁気シールド部材３８は、奥行き方向の中心線Ｄｓが磁気センサ７１、７２に重なるように配置される。したがって、磁気センサ７１、７２に向かう磁気ノイズが効果的に遮断される。

（第３実施形態）
次に図１９を参照し、第３実施形態について説明する。第３実施形態のトルク検出装置１０３は、内壁が円筒状の取付穴４２を有するハウジング４０２と、取付穴４２に取り付けられた磁気検出モジュール９０３と、を備える。図１９には図示しないが、ハウジング４０２の内部には、トルクの大きさに応じて発生する磁束を伝達する一組のヨーク３１、３２が設けられている。磁気検出モジュール９０３は、一つ以上の磁気センサ７１、７２により、ヨーク３１、３２から伝達される磁束を検出する。

第３実施形態の磁気検出モジュール９０３は、第１実施形態と同様に、ケース５０１の先端に円板状のキャップ８０３が装着されている。キャップ８０３におけるキャップ本体８１３の外周面は、取付穴４２の内壁に対向する。ただし、第１実施形態のキャップ８０１では、外鍔部８６３と内鍔部８８との間に外周溝８２が形成されているのに対し、第３実施形態のキャップ８０３には内鍔部が設けられておらず、径方向の段差部８２３が外周に形成されている。図１９の例では、段差部８２３に、軸シール用のシール材としてＯリング８９が装着されているが、他の実施例ではＯリング８９は無くてもよい。段差部８２３は、キャップ本体８１３の基端側の大径部８６６と、先端側の小径部８６５との段差により構成される。大径部８６６及び小径部８６５は、「大軸部」及び「小軸部」に相当する。

取付穴４２は、端面４２８側に対して奥から順に、ケース穴４２４、小径穴４２５、大径穴４２６、面取り部４２７を有する。大径穴４２６及び小径穴４２５は、「大穴」及び「小穴」に相当する。キャップ８０３の大径部８６６は大径穴４２６に挿入され、小径部８６５は小径穴４２５に挿入される。大径部８６６の基端側には、ハウジング４０２の端面４２８に当接する鍔部８６８が形成される。また、キャップ本体８１３の先端面からセンサ部８４０が突出している。センサ部８４０の先端は、一組のヨーク３１、３２のリング部３５、３６同士の間に挿入される。

第３実施形態のトルク検出装置１０３では、大径部８６６と大径穴４２６、又は小径部８６５と小径穴４２５との嵌合隙間と、センサ部８４０とヨークのリング部との隙間との寸法関係が適切に調整される。その寸法関係に関する構成及び作用効果は、次の第４実施形態のトルク検出装置１０４による構成及び作用効果と同じであるため、第４実施形態において一緒に説明する。

（第４実施形態）
次に図２０を参照し、第４実施形態について説明する。第４実施形態のトルク検出装置１０４は、内壁が円筒状の取付穴４２を有するハウジング４０２と、取付穴４２に取り付けられた磁気検出モジュール９０４と、を備える。第３実施形態と同様に、ハウジング４０２の内部には、トルクの大きさに応じて発生する磁束を伝達する一組のヨーク３１、３２が設けられている。磁気検出モジュール９０４は、一つ以上の磁気センサ７１、７２により、ヨーク３１、３２から伝達される磁束を検出する。

磁気検出モジュール９０４は、複数のハウジングへ選択的に取付可能とすることを目的としておらず、取付対象は、内壁が円筒状の取付穴４２を有するハウジング４０２に限られる。第４実施形態では、ハウジング４０２への磁気検出モジュール９０４の挿入時に、センサ部８４０とハウジング４０２側の部材との干渉を防止することが目的とされる。そのため、第４実施形態の磁気検出モジュール９０４は、別部材のキャップがケースの端部に装着される構成ではなく、一体のケース５０４により構成されている。ケース５０４は、図１９に示す第３実施形態においてケース５０１にキャップ８０３が装着された状態と同等の形状に、樹脂で一体に形成されている。つまり、ケース５０１とキャップ８０３とを融合したものが第４実施形態の一体のケース５０４である。

第３実施形態のキャップ８０３のキャップ本体８１３に相当する部分を、第４実施形態では「円筒部８１４」と呼ぶ。円筒部８１４は、「筒部」に相当し、取付穴４２の内壁に対向する。また、円筒部８１４の先端面からセンサ部８４０が突出している。逆に言えば、第４実施形態のケース５０４の円筒部８１４が別部材のキャップ８０３のキャップ本体８１３により構成された形態が、第３実施形態に相当する。要するに、第３実施形態のうちＯリング８９が装着される形態は、「防水仕様及び非防水仕様の複数のハウジングへの選択的取付」及び「磁気センサとハウジング側部材との干渉防止」の二つの目的を両立するものと位置づけられる。

したがって、第４実施形態の円筒部８１４、及び、円筒部８１４が対向する取付穴４２の構成は、第３実施形態のキャップ本体８１３、及び、キャップ本体８１３の外周面が対向する取付穴４２の構成と実質的に同じである。取付穴４２は、開口側に形成される大径穴４２６、及び、大径穴４２６の奥に形成される小径穴４２５を有する。

円筒部８１４は、基端側から磁気センサ７１、７２が配置される先端側に向かって、ハウジングの端面４２８に当接する鍔部８６８、大径穴４２６に挿入される大径部８６６、及び、小径穴４２５に挿入される小径部８６５を有する。図２０の例では、小径部８６５の外周にシール材としてＯリング８９が装着されているが、他の実施例ではＯリング８９は無くてもよい。Ｏリング８９は、小径穴４２５の内壁との間で軸シールに用いられる。

次に図２１、図２２を参照し、第３実施形態のトルク検出装置１０３におけるキャップ本体８１３と取付穴４２の内径との寸法関係、又は、第４実施形態のトルク検出装置１０４における円筒部８１４の外径と取付穴４２の内径との寸法関係について説明する。この部分の説明では、代表として、第４実施形態の「円筒部８１４」等の用語を用いる。第３実施形態については、例えば「円筒部８１４」を「キャップ本体８１３」に読み替えればよい。

図２１、図２２のトルク検出装置１０４の断面図示は、図９、図１１と同様に模式的なものである。円筒部８１４の先端面から突出する角柱状の部分である「センサ部８４０」には、磁気センサ７１、７２が収納される。「収納される」には、モールドされる構成が含まれる。磁気検出モジュール９０４の取付穴４２への挿入時に、位置ずれや傾きにより、センサ部８４０がハウジング４０２側の部材と干渉すると、磁気センサ７１、７２の破損や特性変化が生じるおそれがある。そこで第４実施形態では、センサ部８４０とハウジング４０２側の部材との干渉を防止する。

具体的には、センサ部８４０は、一組のヨーク３１、３２の互いに対向するリング部３５、３６同士の間に挿入される。リング部３５、３６の間に生じる磁束がセンサ部８４０を通過することで、磁気センサ７１、７２が磁束を検出する。センサ部８４０とリング部３５、３６との最小間隔を「センサマージンμ」と定義する。図２１、図２２に示すように、リング部３５、３６の中心に対してセンサ部８４０の位置が偏っていない場合には、センサマージンμは、リング部３５、３６間の距離からセンサ部８４０の厚さを差し引いた長さの２分の１となる。

図２１及び図２２は、径の寸法関係が異なる２パターンの実施例を示す。各部の寸法の記号を以下のように定義する。「片側嵌合隙間」は、穴の直径と軸の直径との嵌合隙間の２分の１に相当する。記号中の文字「ｈ」はハウジング、「ｓ」はセンサを表す。
φＤｈ１：大径穴４２６の内径（＝φｄｓ１＋２×ε１）
φｄｓ１：大径部８６６の外径
ε１：大径穴４２６と大径部８６６との片側嵌合隙間
φＤｈ２：小径穴４２５の内径（＝φｄｓ２＋２×ε２）
φｄｓ２：小径部８６５の外径
ε２：小径穴４２５と小径部８６５との片側嵌合隙間

図２１に示す実施例では、大径穴４２６と大径部８６６との片側嵌合隙間ε１が例えば０．１ミリ未満の微小隙間に設定される。つまり、大径穴４２６と大径部８６６との嵌合がインロー構造となっている。したがって、円筒部８１４が取付穴４２に挿入されるときの同軸度、直角度等の精度が確保される。また、隙間ε１は、センサマージンμよりも小さく設定されている（ε１＜μ）。好ましくは、隙間ε１は、センサマージンμよりも極めて小さく設定されている（ε１＜＜μ）。なお、小径穴４２５と小径部８６５との片側嵌合隙間ε２は、隙間ε１と同等以上であればよい。

この構成における円筒部８１４及び取付穴４２の軸方向寸法について、大径穴４２６の挿入端（すなわち、面取り部４２７と大径穴４２６との境界）からヨーク３１、３２のリング部３５、３６の外縁までの距離を「ハウジング側距離Ｌｈ１」と定義する。また、大径部４２６と小径部４２５との境界からセンサ部８４０の先端までの距離を「センサ側距離Ｌｓ１」と定義する。ハウジング側距離Ｌｈ１は、センサ側距離Ｌｓ１より長く設定されている。

このような寸法設定により、円筒部８１４の軸が取付穴４２の軸に対して最大に傾き、周方向の片側で大径部８６６の外壁が大径穴４２６の内壁に接触した場合でも、センサ部８４０の先端位置の変動はセンサマージンμよりも小さく抑えられる。したがって、磁気検出モジュールの挿入時に、センサ部８４０とハウジング側部材であるヨーク３１、３２との干渉を防止することができる。

図２２に示す実施例では、小径穴４２５と小径部８６５との片側嵌合隙間ε２が例えば０．１ミリ未満の微小隙間に設定される。つまり、小径穴４２５と小径部８６５との嵌合がインロー構造となっている。したがって、円筒部８１４が取付穴４２に挿入されるときの同軸度、直角度等の精度が確保される。また、隙間ε２は、センサマージンμよりも小さく設定されている（ε２＜μ）。好ましくは、隙間ε２は、センサマージンμよりも極めて小さく設定されている（ε２＜＜μ）。なお、大径穴４２６と大径部８６６との片側嵌合隙間ε１は、隙間ε２と同等以上であればよい。

この構成における円筒部８１４及び取付穴４２の軸方向寸法について、小径穴４２５の挿入端（すなわち、大径穴４２６と小径穴４２５との境界）からヨーク３１、３２のリング部３５、３６の外縁までの距離を「ハウジング側距離Ｌｈ２」と定義する。また、円筒部８１４の先端面からセンサ部８４０の先端までの距離を「センサ側距離Ｌｓ２」と定義する。ハウジング側距離Ｌｈ２は、センサ側距離Ｌｓ２より長く設定されている。

このような寸法設定により、円筒部８１４の軸が取付穴４２の軸に対して最大に傾き、周方向の片側で小径部８６５の外壁が小径穴４２５の内壁に接触した場合でも、センサ部８４０の先端位置の変動はセンサマージンμよりも小さく抑えられる。したがって、磁気検出モジュールの挿入時に、センサ部８４０とハウジング側部材であるヨーク３１、３２との干渉を防止することができる。

次に図２３〜図２５を参照し、取付穴４２に対する円筒部８１４の回転規制及び誤組み付け防止の構成について説明する。例えば特許文献２（特許第４７５３５４５号公報）の従来技術では、磁性リングが磁気ヨークの径外方向に配置され、磁気ヨークと径方向に対向している。この構成では、位置決めにより、磁性リングと磁気ヨークとの同心度を確保することが有効であるが、回転方向の位置精度は性能に対してあまり影響しない。それに対し、一組のヨーク３１、３２のリング部３５、３６同士の間に磁気センサ７１、７２が配置される第４実施形態のトルク検出装置１０４では、取付穴４２に対する円筒部８１４の回転方向の位置決めが重要となる。また、磁気検出モジュール９０４を例えば１８０°誤った方向に組付けられることを防止することが重要となる。

図２３〜図２５の各図（ａ）は、図２１、図２２のＡ−Ａ線断面での円筒部８１４の断面を示す。各図（ｂ）は、図２１、図２２のＢ方向矢視によるハウジングの取付穴の正面視を示す。なお、図２３〜図２５の各形状に応じた図２１、図２２の組付断面の変更箇所については、図示を省略する。また、例えば防水不要のコラム搭載タイプに用いられる場合、各図においてＯリング８９を無くしてもよい。

図２３（ａ）、（ｂ）に示す例では、大径部８６６の周方向の一箇所に径外方向に突出する突起部８７５が形成されている。また、取付穴４２の対応する箇所に回転規制溝４７５が形成されている。この構成例は、図３（ａ）、（ｂ）、図４等の突起部８７１及び回転規制部４７１の構成例と類似している。ただし、図４の例では、インロー穴４２３に挿入された外鍔部８６３の外周に突起部８７１が形成されているのに対し、図２３（ａ）の例では、大径部８６６の外周に突起部８７５が形成されている点が異なる。このように、円筒部８１４の外周面のどの部分に突起部が形成されても本質的な違いは無い。

この例では、突起部８７５が回転規制溝４７５に係合することにより、円筒部８１４の回転が規制される。また、円筒部８１４と取付穴４２との相対角度が正規の角度に位置する姿勢のみで組み付け可能とし、所定の相対角度以外に位置する姿勢での誤組み付けを防止する。このように突起部８７５及び回転規制溝４７５は、「誤組み付け防止部」兼「回転規制部」として機能する。

図２４（ａ）、（ｂ）に示す例では、大径部８６６の周方向の一方に平坦部８７６が形成されている。また、取付穴４２の対応する箇所に回転規制凹部４７６が形成されている。平坦部８７６は、突起部８７５の幅を広げ、且つ、大径部８６６の外径に対する突出長を短く変形した形態に相当する。図２４（ａ）の例では、大径部８６６の外径に対する平坦部８７６の突出長をほぼ０としている。また、大径部８６６の外径よりもマイナス側（すなわち中心側）に平坦部８７６を形成し、大径部８６６の外周形状について、周方向の一部を直線で結んだＤ字状としてもよい。この例では、平坦部８７６が回転規制凹部４７６に係合することにより、平坦部８７６及び回転規制凹部４７６は、「誤組み付け防止部」兼「回転規制部」として機能する。

図２５（ａ）、（ｂ）に示す例では、円形の大径部８６６に対し径外方向に離れた位置に分離部８７７が形成されている。分離部８７７は、二点鎖線で示す連結部８７８を介して、鍔部８６８と連結されている。また、取付穴４２の対応する箇所に回転規制穴４７７が形成されている。例えばハウジング４０２に後加工で回転規制穴４７７を形成するような場合、形状が単純であるため加工が容易である。この例では、分離部８７７が回転規制穴４７７に嵌合することにより、分離部８７７及び回転規制穴４７７は、「誤組み付け防止部」兼「回転規制部」として機能する。

図２３〜図２５の各構成において、突起部８７５、平坦部８７６、分離部８７７の位置は図示位置に限らず、周方向のどの位置でもよい。また、これらが周方向に複数配置されてもよい。ただし、「誤組み付け防止部」として機能させる場合、回転対称となる複数の位置が存在しないように、回転非対称な位置に複数配置される必要がある。さらに、図９〜図１２に示す第１実施形態の変形例のように、ハウジング４０２側に凸部が設けられてもよい。

（その他の実施形態）
（ａ）図４〜図８に示す形態のキャップ８０１は、先端部に袋状の封止部８４が形成されているのに対し、図２６に示す磁気検出モジュール９０５のように、先端が袋状になっていないキャップ８０５を用いてもよい。先端に封止部８４が形成される形態に比べ、この形態では、先端の樹脂厚み分だけ、ヨーク３１、３２と磁束誘導部材６０１、６０２との対向部の距離（ギャップ）が小さくなるため、感度を向上させることができる。この場合、キャップ８０５とケース５０１との界面からの浸水を防止するため、図２６（ｂ）の（＊）部に示す接触部分がレーザ溶着や接着剤にて封止されていることが必要である。

（ｂ）第１、第２実施形態では、シール材としてのＯリング８９がキャップ８０１の外周溝８２に装着され、ハウジング４０２の取付穴４２の内壁との間で軸シールに用いられる。その他のシール材として、面シールに用いられるＯリングやパッキン又はガスケット等がキャップに設けられてもよい。またシール材は、防水用のものに限らず、オイルシール用や気体シール用のものであってもよい。また、キャップ本体８１１の外周においてＯリング８９が装着される部分の形状は、外周溝８２に限らず、第３、第４実施形態と同様に径方向の段差部であってもよい。

（ｃ）第１、第２実施形態では、ケース５０１へのキャップ８０１の装着の有無により、防水仕様及び非防水仕様の二種類のハウジング４０１、４０２への取付が選択可能となる。その他、例えば防水仕様の中でも軸シールのＯリング仕様と面シールのパッキン仕様とがある場合や、Ｏリングのサイズ違いの仕様がある場合等に、各仕様に応じたキャップを選択してケースに装着可能としてもよい。或いは、取付部の形状やサイズが異なる複数の非防水仕様のハウジングに対するアダプタとして、キャップがケースに装着されてもよい。

（ｄ）磁気検出モジュールが備える磁気センサの数は、上記実施形態で例示される二つに限らず、一つでもよく三つ以上でもよい。また、磁気検出モジュールは磁束誘導部材６０１、６０２を備えず、ハウジング４０内で発生した磁束が一組のヨーク３１、３２から磁気センサ７１、７２に直接伝達されてもよい。磁束誘導部材６０１、６０２を備える構成では、磁束誘導部材の本体の形状は直線形状に限らず、ヨークに沿った円弧形状等であってもよく、延接部が設けられなくてもよい。また、磁束誘導部材は、一組のヨーク３１、３２と軸方向でなく径方向に対向してもよい。

（ｅ）ケース５０１及びキャップ８０１は樹脂成形品に限らず、磁気検出に影響しない他の材料で製造されてもよい。また、ケース５０１へのキャップ８０１の装着方法は、ケース５０１の挿入部５３をキャップ８０１の受容穴８３に挿入し、接合部を溶着又は接着する方法に限らず、例えば圧入等によって装着してもよい。

（ｆ）ハウジング４０１、４０２への誤組み付け防止部及び回転規制部の形状は、上記実施形態に示す突起部、溝等に限らない。また、誤組み付け防止部及び回転規制部の位置や数は適宜設定してよい。さらに、両方の機能を兼ね備える形態に限らず、誤組み付け防止機能のみ、又は、回転規制機能のみを備えてもよい。例えば非対称形状により誤組み付け防止部が構成されてもよい。加えて、他の構成により誤組み付け防止や回転規制の目的が達成される場合等には、誤組み付け防止部や回転規制部が設けられなくてもよい。

（ｇ）第４実施形態の円筒部８１４は、円筒状に限らず、楕円筒状、長円筒状、多角形筒状等を含めた「筒部」として形成されてもよい。第３実施形態のキャップ本体８１３についても同様である。楕円筒部や長円筒部等であれば、Ｏリングによるシール機能も確保される。また、楕円筒部であれば「径」を用いて表現可能であるが、非円筒状の筒部において「径」の概念が適用しにくい場合、大径部及び小径部を「大軸部」及び「小軸部」として一般化すればよい。また、これらが対向する取付穴の大径穴及び小径穴を「大穴」及び「小穴」として一般化すればよい。また、筒部の軸方向と直交し中心から周縁に向かう方向を擬似的な「径方向」として、インロー構造における径方向の片側での軸部と穴との隙間を「片側嵌合隙間」と解釈すればよい。

（ｈ）本発明の検出装置は、電動パワーステアリング装置のトルク検出装置に限らず、検出対象となる物理量の大きさに応じて発生する磁束を検出するものであればよい。発生した磁束は、ハウジング内部に設けられた一組のヨークにより伝達され、磁気検出モジュールの磁気センサによって検出される。例えば可動体の回転や直線移動に応じて発生する磁束を検出する回転検出装置、位置検出装置等として利用可能である。

以上、本発明はこのような実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において、種々の形態で実施することができる。

３１、３２・・・一組のヨーク、 ３５、３６・・・リング部、
４０２・・・ハウジング、 ４２・・・取付穴、
４７２・・・回転規制凸部（誤組み付け防止部、回転規制部）、
４７３・・・干渉凸部（誤組み付け防止部）、
４７４・・・回転規制溝（誤組み付け防止部、回転規制部）、
７１、７２・・・磁気センサ、
８１１・・・キャップ本体（筒部）、
８４０・・・センサ部、
８７１・・・突起部（誤組み付け防止部）、
８７２・・・双突起部（誤組み付け防止部、回転規制部）、
８７４・・・突起部（誤組み付け防止部、回転規制部）。

Claims (6)

1. 検出対象となる物理量の大きさに応じて発生する磁束を伝達する一組のヨーク（３１、３２）が内部に設けられた取付穴（４２）を有するハウジング（４０２）と、
   前記ハウジングの取付穴に取り付けられ、ケースに収納された一つ以上の磁気センサ（７１、７２）により前記ヨークから伝達される磁束を検出する磁気検出モジュールと、
   を備える検出装置であって、
   前記一組のヨークは、互いに対向し磁気回路を形成するリング部（３５、３６）を有し、
   前記磁気検出モジュールは、前記取付穴に挿入され、前記取付穴の内壁に対向する筒部（８１１）、並びに、前記磁気センサが収納され、前記筒部の先端面から突出して一組の前記ヨークの前記リング部同士の間に挿入されるセンサ部（８４０）を有し、
   前記磁気検出モジュールを前記ハウジングに組み付けるとき所定の相対角度に位置する姿勢のみで組み付け可能とし、前記所定の相対角度以外に位置する姿勢での誤組み付けを防止する誤組み付け防止部（８７１、８７２、８７４、４７２、４７３、４７４）が前記筒部および前記ハウジングに設けられており、
   前記取付穴及び前記筒部の軸方向と直交する方向において、
   前記センサ部と前記リング部との最小間隔をセンサマージンと定義すると、前記取付穴と前記筒部との片側嵌合隙間は、前記センサマージンよりも小さく設定されている検出装置。
2. 前記誤組み付け防止部（８７２、８７４、４７２、４７４）は、前記磁気検出モジュールを前記ハウジングに組み付けた後の前記ハウジングに対する回転を規制する回転規制部の機能を兼ねる請求項１に記載の検出装置。
3. 前記筒部は、前記ケースに一体に形成される請求項１または２に記載の検出装置。
4. 前記筒部は、前記ケースの端部に装着されたキャップの板状のキャップ本体により構成される請求項１または２に記載の検出装置。
5. 前記筒部の外周に、前記ハウジングの取付穴の内壁との間で軸シールに用いられるシール材としてのＯリング（８９）が装着される請求項１〜４のいずれか一項に記載の検出装置。
6. トルクに応じて捩じれ変位するトーションバー（１３）と、
   前記トーションバーの一端側に固定された多極磁石（１４）と、
   を前記ハウジング内にさらに備え、
   前記一組のヨークは、前記トーションバーの他端側に固定され、前記多極磁石の磁界内に磁気回路を形成し、前記多極磁石の径外側で前記リング部を有し、
   前記ヨークから伝達される磁束を前記磁気センサにより検出し、前記トーションバーに加わるトルクを検出するトルク検出装置として機能する請求項１〜５のいずれか一項に記載の検出装置。

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